JP2008053579A - Vehicle-mounted reactor - Google Patents

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Hajime Kawaguchi
肇 川口
Hitoshi Oyama
仁 尾山
Hiroyuki Imanishi
啓之 今西
Shinichiro Yamamoto
伸一郎 山本
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor wherein the quantities of the magnetic fluxes leaked from gaps 7a, 7d present close to nearly-U-shaped core blocks 5a, 5b are attended to be very much, and the magnetic fluxes leaked from these gaps are reduced, and further, the deviating existence of the magnetic-flux density of an annular core 2A comprising a plurality of combined blocks can be alleviated as a whole. <P>SOLUTION: Two or more blocks 4a, 4b, 4c are so combined with each other as to constitute respectively a pair of parallel I-shaped portions 4. In the reactor having the annular core 2A formed by connecting nearly-U-shaped core blocks 5a, 5b with both the ends of these I-shaped portions 4, the thickness of gaps 7a, 7d each of which is interposed between both the ends of the I-shaped portions and the nearly-U-shaped core block is so set as to be smaller than the thickness of gaps 7b, 7c provided in the central portion of the annular core 2A. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本願発明は、ハイブリッド車や燃料電池自動車のような電気自動車に搭載されるリアクトルに関する。   The present invention relates to a reactor mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle.

近年、環境問題からハイブリッド車や燃料電池自動車等の直流電源でモータを駆動して走行する自動車が開発されている。これら自動車においては、直流電源であるバッテリーの電圧を昇圧する昇圧コンバータが搭載されている。上記昇圧コンバータは、リアクトルとスイッチング回路とを備えて構成されている。   In recent years, automobiles that run by driving a motor with a DC power source such as a hybrid vehicle and a fuel cell vehicle have been developed due to environmental problems. These automobiles are equipped with a boost converter that boosts the voltage of a battery that is a DC power source. The step-up converter includes a reactor and a switching circuit.

上記リアクトルは、環状のコアとこのコアに装着されたコイルとを備えて構成されている。車載用リアクトルでは、搭載スペースや製造方法等の制限から、２以上のコアブロックをそれぞれ組み付けることにより一対の平行状Ｉ字部を構成するとともに、これらＩ字部の両端部に略Ｕ字状コアブロックを接続して構成される略長円形状の環状コアが採用されることが多い。   The reactor includes an annular core and a coil attached to the core. In a vehicle-mounted reactor, a pair of parallel I-shaped parts are formed by assembling two or more core blocks, respectively, due to restrictions on mounting space, manufacturing method, etc., and substantially U-shaped cores at both ends of these I-shaped parts. In many cases, a substantially oval annular core configured by connecting blocks is employed.

上記昇圧コンバータにおいては、上記スイッチング回路のオン−オフ動作の繰り返しが頻繁に行われるため、このスイッチングの周期と連動して上記コアの振動が誘起される。   In the step-up converter, the on / off operation of the switching circuit is frequently repeated. Therefore, the vibration of the core is induced in conjunction with the switching cycle.

上記振動が生じる原因としていくつかのものが考えられるが、上記各コアブロック間に作用する電磁吸引力によるものが主要な原因である。すなわち、上記のような形態のリアクトルのコイルに通電されると、上記コアの形状や各コアブロックの形状に起因して、コアブロックの接合面における電磁吸引力に偏在が生じる。この電磁吸引力の偏在は、コア接合面間にモーメント力を発生させ、コアを変位させる。一方、リアクトルに通電が行われていない間は、各コアブロックは反発力によって元の位置に戻ろうとする。この現象がスイッチング回路のオン−オフ動作に応じて周期的に繰り返されるため、環状コアに振動が生じる。   There are several possible causes of the vibration, but the main cause is the electromagnetic attraction acting between the core blocks. That is, when the reactor coil having the above-described form is energized, the electromagnetic attractive force on the joint surface of the core block is unevenly distributed due to the shape of the core and the shape of each core block. This uneven distribution of the electromagnetic attractive force generates a moment force between the core joint surfaces and displaces the core. On the other hand, while the reactor is not energized, each core block tries to return to its original position by the repulsive force. Since this phenomenon is periodically repeated according to the on / off operation of the switching circuit, vibration occurs in the annular core.

上記接合面における電磁吸引力の偏在、換言すると、磁束密度の偏在が大きくなるほど上記振動が発生しやすくなる。また、コアが振動することにより、接合面におけるコアブロックとギャップに挿入されるスペーサとの摩擦音が発生する。さらに、上述の振動がコアの周囲に設けられるボビンやケース等に伝わることにより、二次的、三次的な騒音が発生する。また、上記振動が生じるとリアクトル自体のエネルギ変換効率が低下するのも明らかである。   The vibration is more likely to occur as the magnetic attraction force is unevenly distributed on the joint surface, in other words, as the magnetic flux density is unevenly distributed. Further, when the core vibrates, a frictional sound is generated between the core block on the joint surface and the spacer inserted into the gap. Further, secondary and tertiary noises are generated by transmitting the above-mentioned vibration to a bobbin, a case or the like provided around the core. It is also clear that the energy conversion efficiency of the reactor itself decreases when the above vibration occurs.

上記磁束密度の偏在は、スペーサを介在させたギャップの周縁部において生じる漏れ磁束が大きく影響している。特許文献１に記載されている発明では、各コアブロックの接合面端部に面取部を設けることにより、コアブロック間における漏れ磁束を減少させ、上記磁束密度の偏在を緩和しようとしている。また、環状コアの外周側の透磁率が小さくなるようにコアブロックの材質を内周側から外周側へ変化させたコアを採用している。   The uneven distribution of the magnetic flux density is greatly influenced by the leakage magnetic flux generated at the periphery of the gap with the spacer interposed. In the invention described in Patent Document 1, it is intended to reduce the leakage magnetic flux between the core blocks and reduce the uneven distribution of the magnetic flux density by providing a chamfered portion at the joint surface end of each core block. Moreover, the core which changed the material of the core block from the inner peripheral side to the outer peripheral side is employ | adopted so that the magnetic permeability of the outer peripheral side of an annular core may become small.

特開２００５−１９７６４JP 2005-19764 A

上記漏れ磁束は、コイル巻線の形状、コアの形状や材質、ギャップの大きさ等に依存して生じる。このため、上記各ギャップにおいて、漏れ磁束が均等に生じるとは限らない。また、漏れ磁束が生じなくとも、スペーサのギャプ間において磁束密度の偏在が生じると、各コアブロック間にモーメント力が発生して振動等が生じる。したがって、上記特許文献１に記載されているような面取部を、各コアブロックの周縁部に設けることのみによっては、充分な効果を期待することはできない。   The leakage magnetic flux is generated depending on the shape of the coil winding, the shape and material of the core, the size of the gap, and the like. For this reason, in each said gap, a leakage magnetic flux does not necessarily arise uniformly. Even if the leakage magnetic flux does not occur, if the magnetic flux density is unevenly distributed between the gaps of the spacers, a moment force is generated between the core blocks, and vibration or the like is generated. Therefore, a sufficient effect cannot be expected only by providing a chamfered portion as described in Patent Document 1 at the peripheral edge of each core block.

本願発明は、略Ｕ字状コアブロック近傍のギャップからの漏れ磁束が非常に多いことに着目し、このギャップの漏れ磁束を低減させるとともに、複数のブロックを組付けて構成される環状コア内の磁束密度の偏在を全体として緩和することのできるリアクトルを提供するものである。   The present invention pays attention to the fact that the leakage magnetic flux from the gap in the vicinity of the substantially U-shaped core block is very large. In addition to reducing the leakage magnetic flux in the gap, The present invention provides a reactor that can alleviate the uneven distribution of magnetic flux density as a whole.

上述したように、車載用のリアクトルでは、搭載スペースや製造工程の制限から、２以上のコアブロックをそれぞれ組み付けることにより一対の平行状Ｉ字部を構成するとともに、これらＩ字部の両端部に略Ｕ字状コアブロックを接続して形成される環状コアが採用されることが多い。   As described above, in a vehicle-mounted reactor, a pair of parallel I-shaped portions are formed by assembling two or more core blocks, respectively, due to restrictions on mounting space and manufacturing process, and at both ends of these I-shaped portions. An annular core formed by connecting substantially U-shaped core blocks is often employed.

本願発明の発明者らは、上記形態の環状コアの漏れ磁束を調査した結果、上記略Ｕ字状コアブロックにより近いギャップの周縁部から、より多くの漏れ磁束が生じていることを発見した。また、上記ギャップの厚さが大きいほど、磁気回路の抵抗が大きくなり、厚さの大きいギャップの周縁部からの漏れ磁束が多くなる傾向があることが判明している。本願発明は、これら現象に基づいて案出されたものである。   As a result of investigating the leakage magnetic flux of the annular core having the above-described form, the inventors of the present invention have found that more leakage magnetic flux is generated from the peripheral portion of the gap closer to the substantially U-shaped core block. It has also been found that the greater the gap thickness, the greater the resistance of the magnetic circuit and the greater the leakage flux from the periphery of the thick gap. The present invention has been devised based on these phenomena.

請求項１に記載した発明は、上記形態の環状コアにおいて、上記Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックとの間に設けられるギャップ厚さを、中央部に設けられるギャップ厚さより小さく設定したものである。   In the first aspect of the present invention, the gap thickness provided between the both ends of the I-shaped portion and the substantially U-shaped core block in the annular core of the above form is more than the gap thickness provided in the central portion. This is a small setting.

リアクトルの容量は、ギャップの合計厚さによって決定される。したがって、このギャップの合計厚さを一定に保ったまま、上記略Ｕ字状コアブロックとの間に設けられるギャップの厚さを、中央部に設けられるギャップの厚さより小さくなるように設定することにより、上記ギャップにおける漏れ磁束を減少させることができる。また、ギャップ厚さが小さくなるほど、磁気回路の抵抗が少なくなることから、コアブロック接合面における磁束密度も均一化される。このため、上記接合面において発生する磁気吸引力の偏在を緩和することが可能となり、振動等の原因となるコアブロック接合面におけるモーメント力の発生を抑制することができる。一方、Ｉ字部の中央部では、もともと漏れ磁束が少なく、磁束密度の偏在も小さいため、ギャップ厚さを大きく設定しても振動を増大させる恐れはない。   The reactor capacity is determined by the total thickness of the gap. Therefore, the thickness of the gap provided between the substantially U-shaped core block is set to be smaller than the thickness of the gap provided in the central portion while keeping the total thickness of the gap constant. Thus, the leakage magnetic flux in the gap can be reduced. Further, as the gap thickness is reduced, the resistance of the magnetic circuit is reduced, so that the magnetic flux density at the core block joint surface is also made uniform. For this reason, it is possible to alleviate the uneven distribution of the magnetic attractive force generated on the joint surface, and it is possible to suppress the generation of moment force on the core block joint surface that causes vibration and the like. On the other hand, in the central portion of the I-shaped portion, the leakage magnetic flux is originally small and the magnetic flux density is unevenly distributed, so that there is no fear of increasing vibration even if the gap thickness is set large.

上記ギャップ周辺の漏れ磁束の大きさは、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｒｉｎｇ）解析によって求めることができる。複数のギャップを設ける場合、各部位のギャップ厚さを上記ＣＡＥ解析による漏れ磁束が最小となるように設定することができる。略長円形状の環状コアを有する車載用のリアクトルにおいては、Ｉ字状部は３〜４個のコアブロックから構成される場合が多い。この場合、請求項２に記載した発明のように、Ｉ字状部の端部に設けられるギャップ厚さを、中央部に設けられるギャップ厚さの２分の１以下に設定するのが好ましい。これにより、漏れ磁束を大幅に減少させることができるとともに、接合面における磁束密度の偏在を防止することが可能となる。   The magnitude of the leakage magnetic flux around the gap can be obtained by CAE (Computer Aided Engineering) analysis. When providing a plurality of gaps, the gap thickness of each part can be set so that the leakage flux by the CAE analysis is minimized. In an in-vehicle reactor having a substantially oval annular core, the I-shaped portion is often composed of 3 to 4 core blocks. In this case, as in the invention described in claim 2, it is preferable that the gap thickness provided at the end portion of the I-shaped portion is set to one half or less of the gap thickness provided at the center portion. As a result, the leakage magnetic flux can be greatly reduced, and the uneven distribution of the magnetic flux density at the joint surface can be prevented.

また、本願発明の発明者らは、ギャップをＵ字の最奥部に近づけるほど、ギャップの環状内側部からの漏れ磁束が大きくなることを発見した。請求項３に記載した発明は、上記現象に基づいて案出されたものである。   In addition, the inventors of the present invention have discovered that the leakage magnetic flux from the annular inner portion of the gap increases as the gap is brought closer to the innermost portion of the U-shape. The invention described in claim 3 has been devised based on the above phenomenon.

すなわち、請求項３に記載した発明は、上記Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックとの間に設けられるギャップを、Ｕ字最奥部より上記Ｉ字部の軸方向に、上記Ｕ字開口幅寸法の２分の１以上の距離を離した位置に設けたものである。   That is, in the invention described in claim 3, the gap provided between the both ends of the I-shaped part and the substantially U-shaped core block is arranged in the axial direction of the I-shaped part from the U-shaped innermost part. It is provided at a position separated by a distance of one half or more of the U-shaped opening width dimension.

上記形態の環状コアにおいては、上記略Ｕ字状コアブロックのＵ字形状に沿って磁束の方向が１８０度変更される。Ｕ字最奥部に近いギャップにおいては、Ｕ字状コアブロックの内周面が、上記ギャップ内周部側の斜め前方に近接して位置するため、上記Ｕ字状コアブロックの内周面に向かう漏れ磁束が増加すると考えられる。すなわち、上記略Ｕ字状コア内周面の上記ギャップに対する一種の近接効果によって、上記漏れ磁束が増加すると考えられる。したがって、上記近接効果を緩和するために、上記Ｕ字最奥部からＵ字開口幅の大きさに応じて、上記ギャップを設ける位置を設定するのが好ましい。   In the annular core of the said form, the direction of magnetic flux is changed 180 degree | times along the U-shape of the said substantially U-shaped core block. In the gap close to the U-shaped innermost part, the inner peripheral surface of the U-shaped core block is located close to the diagonally forward side on the gap inner peripheral portion side, so that the inner peripheral surface of the U-shaped core block is It is thought that the leakage magnetic flux toward it increases. That is, it is considered that the leakage magnetic flux increases due to a kind of proximity effect on the gap on the inner circumferential surface of the substantially U-shaped core. Therefore, in order to alleviate the proximity effect, it is preferable to set the position where the gap is provided in accordance with the size of the U-shaped opening width from the U-shaped innermost part.

上記漏れ磁束を減少させるには、上記Ｉ字部の両端と上記略Ｕ字状コアブロックとの間に設けられるギャップを、上記Ｕ字最奥部よりＵ字開口幅寸法の２分の１以上離して設けるのが好ましい。これにより、ギャップ内周部に対する上記略Ｕ字状コア内周部の上記近接効果が薄れ、漏れ磁束を減少させることができる。   In order to reduce the leakage magnetic flux, a gap provided between both ends of the I-shaped part and the substantially U-shaped core block is set to a half or more of the U-shaped opening width dimension from the U-shaped innermost part. It is preferable to provide them separately. Thereby, the said proximity effect of the said substantially U-shaped core inner peripheral part with respect to a gap inner peripheral part becomes thin, and a leakage magnetic flux can be reduced.

請求項４に記載した発明は、上記Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックとの間に設けられるギャップを、コア内周部側が上記Ｕ字最奥部から離れる方向に傾斜させて設けたものである。   According to a fourth aspect of the present invention, a gap provided between both end portions of the I-shaped portion and the substantially U-shaped core block is inclined in a direction in which the core inner peripheral side is away from the U-shaped innermost portion. Is provided.

上述したように、漏れ磁束を減少させるには、上記Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックとの間に設けられるギャップを、上記Ｕ字最奥部よりできるだけ離して設けるのが好ましい。しかしながら、Ｉ字部の中央部にギャップを集中させると、Ｉ字部を構成するコアブロックの厚さが薄くなったりギャップ厚さが過度に増加し、逆に漏れ磁束を増加させることになる。したがって、上記ギャップを略Ｕ字状コアから離して設けるにも限度がある。   As described above, in order to reduce the leakage magnetic flux, it is necessary to provide a gap provided between both ends of the I-shaped part and the substantially U-shaped core block as far as possible from the U-shaped innermost part. preferable. However, if the gap is concentrated at the center of the I-shaped part, the thickness of the core block constituting the I-shaped part becomes thin or the gap thickness increases excessively, and conversely increases the leakage magnetic flux. Therefore, there is a limit in providing the gap away from the substantially U-shaped core.

請求項４に記載した発明は、ギャップの内周部のみを上記Ｕ字最奥部から離間させるように、ギャップ自体を傾斜させて設けたものである。   The invention described in claim 4 is provided by inclining the gap itself so that only the inner peripheral portion of the gap is separated from the innermost U-shaped portion.

上記構成を採用することにより、コアブロックの分割形態をそれほど変更することなく、上記略Ｕ字状コアブロックの形態に起因する漏れ磁束を減少させることができる。   By adopting the above configuration, it is possible to reduce the leakage magnetic flux due to the form of the substantially U-shaped core block without changing the form of dividing the core block so much.

請求項５に記載した発明は、上記略Ｕ字状コアブロックの透磁率を、上記Ｉ字部を構成する各コアブロックの透磁率より高く設定したものである。   In the invention described in claim 5, the magnetic permeability of the substantially U-shaped core block is set higher than the magnetic permeability of each core block constituting the I-shaped portion.

漏れ磁束が生じるのは、磁束が抵抗の少ない方向へ向かうためである。したがって、漏れ磁束が生じやすい部分に透磁率が大きな材料で形成したコアを配置することにより、上記漏れ磁束を減少させることができる。   The leakage magnetic flux is generated because the magnetic flux goes in a direction with less resistance. Therefore, the leakage flux can be reduced by disposing a core made of a material having a high magnetic permeability in a portion where leakage flux is likely to occur.

たとえば、請求項６に記載した発明のように、上記Ｉ字部を構成する各コアブロックを圧粉成形によって形成する一方、上記略Ｕ字状コアブロックを積層鋼板から形成することができる。   For example, as in the invention described in claim 6, while each core block constituting the I-shaped portion is formed by compacting, the substantially U-shaped core block can be formed from a laminated steel plate.

一般に、圧粉成形により形成したコアブロックより、積層鋼板で形成したコアブロックの方が透磁率は高い。このため、上記構成を採用することにより、Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックの間に設けられるギャップから生じる漏れ磁束を減少させることができる。   Generally, the magnetic permeability of the core block formed of laminated steel plates is higher than that of the core block formed by compacting. For this reason, by adopting the above configuration, it is possible to reduce the leakage magnetic flux generated from the gap provided between both ends of the I-shaped portion and the substantially U-shaped core block.

略Ｕ字状コアブロック近傍のギャップからの漏れ磁束を低減させるとともに、複数のブロックを組付けて構成される環状コア内の磁束密度の偏在を全体として緩和し、リアクトルの性能を向上させることができる。   The leakage flux from the gap in the vicinity of the substantially U-shaped core block can be reduced, and the uneven distribution of the magnetic flux density in the annular core constructed by assembling a plurality of blocks can be alleviated to improve the performance of the reactor. it can.

図１に示すように、リアクトル１は、環状のコア２と、このコア２の周囲に装着されたコイル３とを備えて構成される。通常、上記コア２と上記コイル３との間には、上記コイル３を上記コア２の外周部に所定間隔をあけて保持するためのボビンが介挿されるとともに全体が箱状のケースに収容されている。   As shown in FIG. 1, the reactor 1 includes an annular core 2 and a coil 3 mounted around the core 2. Usually, between the core 2 and the coil 3, a bobbin for holding the coil 3 on the outer peripheral portion of the core 2 with a predetermined interval is inserted and the whole is accommodated in a box-shaped case. ing.

図２に、本願発明の第１の実施例に係るコア２Ａの断面図を示す。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the core 2A according to the first embodiment of the present invention.

本実施例では、複数のコアブロック４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ組み付けることにより一対の平行状Ｉ字部４，４を構成するとともに、これらＩ字部の両端部に略Ｕ字状コアブロック５ａ，５ｂを接続して略長円状の環状コア２Ａが形成されている。   In this embodiment, a plurality of core blocks 4a, 4b, 4c are assembled to form a pair of parallel I-shaped portions 4, 4, and substantially U-shaped core blocks 5a, An approximately elliptical annular core 2A is formed by connecting 5b.

上記各コアブロック間には、非磁性体であるセラミック材料から形成されたスペーサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ介挿されたギャップ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが設けられている。なお、本実施例では、図２における上下のＩ字部の構成を同一に設定したが、異なる形態のコアを組付けて一対のＩ字部を構成することもできる。   Gap 7a, 7b, 7c, 7d in which spacers 6a, 6b, 6c, 6d made of a non-magnetic ceramic material are inserted is provided between the core blocks. In the present embodiment, the configuration of the upper and lower I-shaped portions in FIG. 2 is set to be the same, but a pair of I-shaped portions can be configured by assembling cores of different forms.

上記構成のコア２Ａを備えるリアクトルにおいては、上記略Ｕ字状コアブロック５ａ，５ｂの影響によって上記Ｉ字部４の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックに設けられるギャップ７ａ，７ｄの内周部側からの漏れ磁束が多くなり、これらギャップを挟むコアブロックの接合面における磁束密度に大きな偏在が生じて、振動・騒音等が誘起されていた。   In the reactor including the core 2A having the above-described configuration, inner circumferences of gaps 7a and 7d provided in both ends of the I-shaped portion 4 and the substantially U-shaped core block due to the influence of the substantially U-shaped core blocks 5a and 5b. The leakage magnetic flux from the portion side increased, and the magnetic flux density at the joint surface of the core block sandwiching these gaps was greatly unevenly distributed to induce vibration and noise.

本実施例では、上記ギャップのうち、上記Ｉ字部４の両端部と上記略Ｕ字状コアブロック５ａ，５ｂとの間に設けられるギャップ７ａ，７ｄの厚さＴ2 を、Ｉ字部の中央部のギャップ７ｂ，７ｃの厚さＴ1 より小さく設定している。一方、上記リアクトルの容量を確保するために、ギャップの合計厚さが所定の値となるように、上記ギャップ厚さが配分されている。すなわち、ギャップ厚さの合計値を一定に保ったまま、上記Ｉ字部４の端部に設けられるギャップ７ａ，７ｄの厚さを小さくなるように設定することにより、これらギャップ７ａ，７ｄにおける漏れ磁束を減少させることができる。 In the present embodiment, among the gaps, the thickness T 2 of the gaps 7a and 7d provided between both end portions of the I-shaped portion 4 and the substantially U-shaped core blocks 5a and 5b is set to the I-shaped portion. central portion of the gap 7b, is set to be smaller than the thickness T 1 of the 7c. On the other hand, in order to ensure the capacity of the reactor, the gap thickness is distributed so that the total thickness of the gap becomes a predetermined value. That is, by setting the thickness of the gaps 7a and 7d provided at the ends of the I-shaped portion 4 to be small while keeping the total gap thickness constant, leakage in the gaps 7a and 7d is achieved. Magnetic flux can be reduced.

なお、本実施例では、Ｔ2 ＝１／２×Ｔ1 となるように設定しているが、上記略Ｕ字状コアブロック５ａ，５ｂの形態や各コアブロックの材質によって、漏れ磁束が最も少なくなる最適値を設定することができる。 In this embodiment, T 2 = 1/2 × T 1 is set. However, the leakage magnetic flux is the most depending on the form of the substantially U-shaped core blocks 5a and 5b and the material of each core block. It is possible to set an optimum value that decreases.

また、上記略Ｕ字状コアブロック５ａ，５ｂの影響によって、上記ギャップをＵ字最奥部８に近接させるほど、上記漏れ磁束が多くなる。本実施例では、上記Ｉ字部４の両端に設けられるギャップ７ａ，７ｄを、略Ｕ字状コアブロック５ａ，５ｂの内側最奥部８より、Ｕ字開口部の幅寸法Ｌの２分の１以上の距離を離した位置に設定している。Ｕ字開口部の幅Ｌは、上記略Ｕ字状ブロック５ａ，５ｂの形態を決定する主要寸法である。したがって、上記Ｕ字開口部の幅Ｌを基準として、上記ギャップ７ａ，７ｄを設ける位置を決定することにより、種々の容量や形態のリアクトルに対応することができる。   Further, due to the influence of the substantially U-shaped core blocks 5a and 5b, the leakage magnetic flux increases as the gap approaches the U-shaped innermost portion 8. In the present embodiment, the gaps 7a and 7d provided at both ends of the I-shaped part 4 are set to be half of the width L of the U-shaped opening from the innermost innermost part 8 of the substantially U-shaped core blocks 5a and 5b. One or more distances are set apart. The width L of the U-shaped opening is a major dimension that determines the form of the substantially U-shaped blocks 5a and 5b. Therefore, by determining the positions where the gaps 7a and 7d are provided based on the width L of the U-shaped opening, it is possible to deal with reactors of various capacities and forms.

上記Ｉ字部４の両端のギャップ７ａ，７ｄを、上記Ｕ字最奥部８から離して設けることにより、上記略Ｕ字状コアブロック５ａ，５ｂの内周面の影響が少なくなり、漏れ磁束も少なくなる。これにより、これらギャップを設けたコアブロックの接合面間での磁束密度の偏在が緩和されて磁気吸引力による振動等を減少させることができる。   By providing the gaps 7a and 7d at both ends of the I-shaped part 4 away from the U-shaped innermost part 8, the influence of the inner peripheral surface of the substantially U-shaped core blocks 5a and 5b is reduced, and the leakage flux Less. Thereby, the uneven distribution of the magnetic flux density between the joint surfaces of the core block provided with these gaps is alleviated, and the vibration due to the magnetic attractive force can be reduced.

上記Ｉ字部４の両端に設けられるギャップ７ａ，７ｄは、上記Ｕ字最奥部８からできるだけ離して設けるのが好ましい。しかしながら、上記ギャップ７ａ，７ｄを上記Ｉ字部４の中央部に集中させると、Ｉ字部４を構成するコアブロック４ａ，４ｂ，４ｃの厚さが薄くなりすぎて、逆に漏れ磁束が増加することになる。したがって、Ｉ字部４の端部に設けられる上記ギャップをＵ字最奥部８から離すにも限界がある。   The gaps 7 a and 7 d provided at both ends of the I-shaped part 4 are preferably provided as far as possible from the U-shaped innermost part 8. However, if the gaps 7a and 7d are concentrated at the center of the I-shaped part 4, the thickness of the core blocks 4a, 4b and 4c constituting the I-shaped part 4 becomes too thin, and conversely the leakage magnetic flux increases. Will do. Therefore, there is a limit in separating the gap provided at the end of the I-shaped part 4 from the U-shaped innermost part 8.

図３に、本願発明の第２の実施例を示す。この実施例は、Ｉ字部２４の端部に設けられるギャップ２７ａ，２７ｄを、コア内周部側がＵ字最奥部２８から離れる方向に傾斜させて設けたものである。実施例では、上記ギャップ２７ａ，２７ｄの形態に応じて、接合面が傾斜する形態に各コアブロック２４ａ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂが成形されている。   FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the gaps 27 a and 27 d provided at the end of the I-shaped portion 24 are provided so as to be inclined in the direction away from the U-shaped innermost portion 28. In the embodiment, each of the core blocks 24a, 24c, 25a, and 25b is formed in such a manner that the joint surfaces are inclined according to the form of the gaps 27a and 27d.

本実施例では、上記略Ｕ字状コアブロック２５ａ，２５ｂの形態に起因する漏れ磁束が、上記ギャップ２７ａ，２７ｄのコア内周部側で多くなることに着目し、上記ギャップ２７ａ，２７ｄの内周部側を上記Ｕ字最奥部８から離れるように、ギャップ自体を傾斜させて設けたものである。   In this embodiment, paying attention to the fact that the leakage magnetic flux due to the shape of the substantially U-shaped core blocks 25a and 25b increases on the core inner peripheral side of the gaps 27a and 27d. The gap itself is inclined so that the peripheral side is separated from the U-shaped innermost part 8.

上記構成を採用することにより、Ｉ字部２４の両端部に設けられるギャップ２７ａ，２７ｄの漏れ磁束を減少させることが可能になる。また、上記Ｉ字部２４の中央部にギャップが過度に集中して、各コアブロック２４ａ，２４ｂ，２４ｃの厚さが薄くなることもない。したがって、中央部における漏れ磁束が増加することもない。これにより、磁束密度の偏在を緩和して、振動・騒音等を軽減することができる。   By adopting the above configuration, it is possible to reduce the leakage magnetic flux of the gaps 27a and 27d provided at both ends of the I-shaped portion 24. Further, the gap is not concentrated on the central portion of the I-shaped portion 24, and the thickness of each of the core blocks 24a, 24b, 24c is not reduced. Therefore, the leakage magnetic flux in the central portion does not increase. Thereby, uneven distribution of magnetic flux density can be eased and vibration, noise, etc. can be reduced.

図４に、本願発明の第３の実施例を示す。この実施例では、図２に示した第２の実施例のギャップ厚さを調整する構成に加えて、Ｉ字部３４を構成する各ブロック３４ａ，３４ｂ，３４ｃを圧粉成形によって形成する一方、略Ｕ字状コアブロック３５ａ，３５ｂを積層鋼板から形成している。   FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, in addition to the configuration for adjusting the gap thickness of the second embodiment shown in FIG. 2, each block 34a, 34b, 34c constituting the I-shaped portion 34 is formed by compacting, The substantially U-shaped core blocks 35a and 35b are formed from laminated steel plates.

圧粉成形した材料から形成されたコアブロック３４ａ，３４ｃ，３４ｃより、積層鋼板で形成されたコアブロック３５ａ，３５ｂの透磁率を大きく設定している。このため、上記Ｉ字部３４の両端部に設けられるギャップ３７ａ，３７ｄにおける磁気回路上の抵抗が少なくなり、ギャップ周縁部の漏れ磁束を抑制できる。したがって、磁束密度の偏在がより緩和され、振動等を抑制することができる。   The magnetic permeability of the core blocks 35a, 35b formed of laminated steel plates is set larger than the core blocks 34a, 34c, 34c formed of the compacted material. For this reason, the resistance on the magnetic circuit in the gaps 37a and 37d provided at both ends of the I-shaped portion 34 is reduced, and the leakage magnetic flux at the gap peripheral portion can be suppressed. Therefore, the uneven distribution of the magnetic flux density is further relaxed, and vibrations can be suppressed.

上述した実施の形態では、Ｉ字部を３つのコアブロックで形成したが、コアブロックの数及び形態は実施例に限定されることはない。   In the embodiment described above, the I-shaped part is formed by three core blocks, but the number and form of the core blocks are not limited to the examples.

また、第３の実施の形態において、Ｉ字部を構成するコアブロックを圧粉成形により形成するとともに、略Ｕ字状コアブロックを積層鋼板で形成したが、略Ｕ字状コアブロックの透磁率を大きく設定できれば、他の材料でコアブロックを形成することもできる。   Further, in the third embodiment, the core block constituting the I-shaped portion is formed by compaction molding, and the substantially U-shaped core block is formed of a laminated steel plate, but the permeability of the substantially U-shaped core block is If it can be set large, the core block can be formed of other materials.

また、実施の形態では、各Ｉ字部にそれぞれ４つのギャップを設けたが、５つ以上のギャップを設けることができる。この場合、上記略Ｕ字状コアブロックに近づくにしたがって、ギャップ厚さを段階的に減少させた構成とすることができる。   In the embodiment, four gaps are provided in each I-shaped part, but five or more gaps can be provided. In this case, it can be set as the structure which decreased the gap thickness in steps as it approached the said substantially U-shaped core block.

本願発明は、上述の実施例に限定されることはない。今回開示された実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The present invention is not limited to the above-described embodiments. The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should not be construed as being restrictive. The scope of the present invention is defined not by the above-mentioned meaning but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

リアクトルの要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of a reactor. 第１の実施例に係る環状コアの断面図である。It is sectional drawing of the annular core which concerns on a 1st Example. 第２の実施例に係る環状コアの断面図である。It is sectional drawing of the annular core which concerns on a 2nd Example. 第３の実施例に係る環状コアの斜視図である。It is a perspective view of the annular core which concerns on a 3rd Example.

符号の説明Explanation of symbols

２Ａ 環状コア
４ａ コアブロック
４ｂ コアブロック
４ｃ コアブロック
４ Ｉ字部
５ａ 略Ｕ字状コアブロック
５ｂ 略Ｕ字状コアブロック
７ａ ギャップ
７ｂ ギャップ
７ｃ ギャップ
７ｄ ギャップ


2A annular core 4a core block 4b core block 4c core block 4 I-shaped part 5a substantially U-shaped core block 5b substantially U-shaped core block 7a gap 7b gap 7c gap 7d gap


Claims (6)

２以上のコアブロックが組み付けられた一対の平行状Ｉ字部と、一対の略Ｕ字状コアブロックと、上記Ｉ字部の外周に巻き回されたコイルとを備え、上記Ｉ字部の両端部に上記略Ｕ字状コアブロックが接続されたリアクトルであって、
上記各コアブロック間にスペーサを介在させたギャップを設けるとともに、
上記Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックの間に設けられるギャップ厚さを、中央部に設けられるギャップ厚さより小さく設定した、リアクトル。 A pair of parallel I-shaped parts assembled with two or more core blocks, a pair of substantially U-shaped core blocks, and a coil wound around the outer periphery of the I-shaped part, both ends of the I-shaped part A reactor in which the substantially U-shaped core block is connected to a portion;
While providing a gap with a spacer interposed between the core blocks,
A reactor in which a gap thickness provided between both end portions of the I-shaped portion and the substantially U-shaped core block is set smaller than a gap thickness provided in a central portion. 上記Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックの間に設けられるギャップ厚さを、中央部に設けられるギャップ厚さの２分の１以下に設定した、請求項１に記載のリアクトル。   The reactor according to claim 1, wherein a gap thickness provided between both end portions of the I-shaped portion and the substantially U-shaped core block is set to be less than or equal to a half of a gap thickness provided in a central portion. . 上記Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックとの間に設けられるギャップを、Ｕ字最奥部より上記Ｉ字部の軸方向に、上記Ｕ字開口幅寸法の２分の１以上の距離を離して設けた、請求項１又は請求項２のいずれかに記載のリアクトル。   A gap provided between both ends of the I-shaped part and the substantially U-shaped core block is set to a half of the U-shaped opening width dimension in the axial direction of the I-shaped part from the U-shaped innermost part. The reactor according to any one of claims 1 and 2, wherein the reactor is provided at a distance above the distance. 上記Ｉ字部の両端部と上記略Ｕ字状コアブロックとの間に設けられるギャップを、コア内周部側が上記Ｕ字最奥部から離れる方向に傾斜させて設けた、請求項１から請求項３のいずれかに記載のリアクトル。   The gap provided between both ends of the I-shaped part and the substantially U-shaped core block is provided so as to be inclined in a direction in which the core inner peripheral part side is away from the U-shaped innermost part. Item 4. The reactor according to any one of Items 3. 上記略Ｕ字状コアブロックの透磁率を、上記Ｉ字部を構成する各コアブロックの透磁率より高く設定した、請求項１から請求項４のいずれかに記載のリアクトル。   The reactor according to any one of claims 1 to 4, wherein a magnetic permeability of the substantially U-shaped core block is set higher than a magnetic permeability of each core block constituting the I-shaped portion. 上記Ｉ字部を構成する各コアブロックを圧粉成形によって形成する一方、
上記略Ｕ字状コアブロックを積層鋼板から形成した、請求項５に記載のリアクトル。

While forming each core block constituting the I-shaped part by compacting,
The reactor according to claim 5, wherein the substantially U-shaped core block is formed of a laminated steel plate.

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